基于长光程激光吸收光谱痕量气体及同位素探测技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 可调谐二极管激光吸收光谱 | 第13-17页 |
| 1.2.1 可调谐激光光源 | 第13-14页 |
| 1.2.2 光电探测器 | 第14-16页 |
| 1.2.3 TDLAS技术发展现状 | 第16-17页 |
| 1.3 增加吸收光程的方法 | 第17-21页 |
| 1.3.1 光学多通池 | 第17-18页 |
| 1.3.2 腔衰荡技术 | 第18-19页 |
| 1.3.3 腔增强技术 | 第19-21页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第21-23页 |
| 第二章 激光吸收光谱理论 | 第23-40页 |
| 2.1 直接吸收光谱 | 第23-31页 |
| 2.1.1 光的吸收 | 第23-24页 |
| 2.1.2 比尔—朗伯定律 | 第24-25页 |
| 2.1.3 吸收谱线的强度 | 第25-27页 |
| 2.1.4 吸收谱线的线型 | 第27-31页 |
| 2.2 波长调制光谱 | 第31-38页 |
| 2.2.1 WMS的基本原理 | 第32-34页 |
| 2.2.2 二次谐波 | 第34-36页 |
| 2.2.3 二次谐波信号分析 | 第36-38页 |
| 2.3 气体吸收线选择 | 第38-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 免标定波长调制吸收光谱技术与实验研究 | 第40-58页 |
| 3.1 免标定波长调制吸收光谱算法 | 第40-41页 |
| 3.2 TDLAS气体探测系统 | 第41-47页 |
| 3.2.1 测量实验装置 | 第41-42页 |
| 3.2.2 激光器的性能 | 第42-43页 |
| 3.2.3 柱面镜光学多通池 | 第43-46页 |
| 3.2.4 探测器的性能 | 第46页 |
| 3.2.5 数据采集与处理 | 第46-47页 |
| 3.3 C_2H_2吸收谱线的选择 | 第47-48页 |
| 3.4 实验结果与分析 | 第48-54页 |
| 3.4.1 激光器频率的标定 | 第48-49页 |
| 3.4.2 拟合算法的实现 | 第49-52页 |
| 3.4.3 系统性能的标定 | 第52-53页 |
| 3.4.5 CF-WMS与传统WMS的比较 | 第53-54页 |
| 3.5 系统稳定性与探测极限评估 | 第54-57页 |
| 3.5.1 Allan方差 | 第54-56页 |
| 3.5.2 测量系统的稳定性与探测极限 | 第56-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第四章 平凸镜多通池设计与NH_3探测实验 | 第58-70页 |
| 4.1 平凸镜多通池的原理与设计 | 第58-60页 |
| 4.1.1 平凸镜多通池原理 | 第58-59页 |
| 4.1.2 平凸镜多通池的设计 | 第59-60页 |
| 4.2 实验装置 | 第60-63页 |
| 4.2.1 测量实验装置 | 第60-62页 |
| 4.2.2 信号产生与处理系统 | 第62-63页 |
| 4.3 NH_3吸收谱线的选择 | 第63-65页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第65-69页 |
| 4.4.1 系统性能的标定 | 第65-66页 |
| 4.4.2 NH_3吸附性影响 | 第66-67页 |
| 4.4.3 不同测量方法的比较 | 第67-68页 |
| 4.4.5 系统稳定性与探测极限评估 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 离轴腔增强装置设计与同位素探测实验 | 第70-95页 |
| 5.1 实验原理与方法 | 第70-80页 |
| 5.1.1 腔增强实验原理 | 第70-73页 |
| 5.1.2 同位素探测方法 | 第73-77页 |
| 5.1.3 Kalman滤波 | 第77-80页 |
| 5.2 同位素探测样机的研制 | 第80-86页 |
| 5.2.1 离轴腔增强装置的设计 | 第80-83页 |
| 5.2.2 激光控制器与探测器 | 第83-84页 |
| 5.2.3 数据采集与处理程序 | 第84页 |
| 5.2.4 测量实验装置 | 第84-86页 |
| 5.3 CO_2同位素实验结果与分析 | 第86-90页 |
| 5.3.1 CO_2同位素吸收谱线的选择 | 第86-87页 |
| 5.3.2 系统性能的测试 | 第87-88页 |
| 5.3.3 系统长期测量精度比较 | 第88-90页 |
| 5.4 CH_4同位素实验结果与分析 | 第90-93页 |
| 5.4.1 CH_4同位素吸收谱线的选择 | 第90-91页 |
| 5.4.2 系统性能的测试 | 第91-92页 |
| 5.4.3 系统长期测量精度比较 | 第92-93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第六章 总结与展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-106页 |
| 致谢 | 第106-107页 |
| 在读期间发表的学术论文 | 第107页 |
